การทดสอบ PCB ในรถยนต์นั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก บางครั้ง PCB เหล่านี้ก็ต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่ต่ำมากในบริเวณที่จอดรถ และบางครั้งก็ต้องเผชิญกับอุณหภูมิที่สูงมากในบริเวณเครื่องยนต์ เพื่อให้แน่ใจว่า PCB จะไม่เสียหายขณะใช้งาน เราจึงใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่ถูกออกแบบมาเป็นพิเศษ
เครื่องทำความร้อนเหล่านี้จะส่งความร้อนไปยังพื้นผิวของ PCB โดยตรง ซึ่งช่วยให้สามารถทดสอบความทนทานของ PCB ต่ออุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเหมือนกับสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์รถยนต์จริงๆ
ทำไมต้องใช้แสงอินฟราเรดคลื่นสั้น?
เตาอบแบบคอนเวกชันนั้นมีความเร็วในการทำความร้อนที่ช้ามาก หากคุณต้องการให้อุณหภูมิสูงถึง 150°C ภายในเวลาไม่กี่วินาที เพื่อทดสอบว่า PCB จะทนต่ออุณหภูมิสูงได้หรือไม่ คุณก็ไม่สามารถรอให้อากาศร้อนขึ้นได้ นั่นเป็นเหตุผลที่เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะมันสามารถส่งพลังงานไปยัง PCB ได้โดยตรง ซึ่งทำให้การทดสอบเป็นไปอย่างรวดเร็ว และนั่นก็เป็นสิ่งที่จำเป็นเพื่อทดสอบความทนทานของชิ้นส่วนต่างๆ ใน PCB
การควบคุมอุณหภูมิ
เครื่องทำความร้อนที่ดีก็ไม่มีประโยชน์หากมันทำให้ชิ้นส่วนต่างๆ เสียหาย เพื่อป้องกันเรื่องนี้ เราจึงใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบ K-type ติดไว้บน PCB โดยตรง เซ็นเซอร์เหล่านี้จะส่งข้อมูลไปยังตัวควบคุม PID เพื่อให้อุณหภูมิอยู่ในระดับที่เหมาะสม ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนทำให้ชิ้นส่วนเสียหาย นอกจากนี้ คุณยังสามารถตั้งโปรแกรมให้เครื่องทำความร้อนทำงานตามวงจรที่กำหนดได้ เช่น การเพิ่มอุณหภูมิ การทำความร้อนในระดับหนึ่ง และการลดอุณหภูมิลง ซึ่งเหมือนกับสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นขณะรถยนต์วิ่งบนถนน
ข้อเสียของการออกแบบเครื่องทำความร้อน
หลอดไฟที่มีกำลังสูงจะสร้างความร้อนขึ้นมามากมาย ซึ่งแม้ว่าจะดีสำหรับ PCB แต่ก็เป็นปัญหาสำหรับเครื่องจักรที่ใช้ในการทำความร้อน หากการระบายอากาศไม่ดีพอ ความร้อนเหล่านั้นก็จะกลับมาทำลายชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้ ดังนั้น เราจึงต้องใช้ระบบระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความเสถียร
การหาจุดที่ PCB เสียหาย
เราใช้เครื่องทำความร้อนเหล่านี้เพื่อหาจุดที่ PCB เสียหายได้อย่างแม่นยำ โดยการเพิ่มอุณหภูมิขณะที่ PCB ยังทำงานอยู่ คุณจะสามารถค้นหาข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ในชั้นของ PCB หรือในสารที่ใช้ในการปกป้อง PCB ได้ ซึ่งเป็นวิธีที่รวดเร็วกว่าการนำชิ้นส่วนไปวางไว้ในห้องทดสอบอุณหภูมิเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง